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鉆孔注漿技術(shù)介紹

　　隨著我國高層建筑的大規(guī)模開發(fā)以及城市環(huán)境保護要求的日益提高，采用鉆孔灌注樁作為工程樁的建設(shè)項目日益增多。鉆孔灌注樁具有適用于不同地質(zhì)條件，樁徑樁長變幅大，噪聲震動小等優(yōu)點，但傳統(tǒng)的施工工藝由于樁底沉渣、樁側(cè)泥皮、樁側(cè)土松弛及樁端土層回彈等各項因素的影響，成樁質(zhì)量離散性大，單樁承載力較不穩(wěn)定且樁基費用較高。為提高單樁承載力、節(jié)約工程造價并減小成樁質(zhì)量的離散性，灌注樁后注漿技術(shù)已逐步得到應(yīng)用和推廣，其對提高鉆孔灌注樁的承載力、減小樁基沉降等方面作用獲得了廣泛的認可。該技術(shù)在浙江臺州等土質(zhì)空隙大、擴散性好的軟土層或碎石層豐富地域尤為適用，可大幅度提高樁強度。

　　本文主要以千城建筑集團在浙江臺州提供工程總承包服務(wù)(EPC)的北師大臺州實驗學(xué)校項目為例，展示項目在樁基礎(chǔ)施工過程中所采用新技術(shù)與新應(yīng)用——鉆孔灌注樁后注漿技術(shù)。

　　一、技術(shù)簡介及原理

　　鉆孔注漿施工是指在鉆孔灌注樁成樁且樁身混凝土達到預(yù)定強度后，采用高壓注漿泵通過預(yù)埋注漿管注入水泥漿液的施工技術(shù)。該技術(shù)通過漿液滲透到疏松的樁端虛尖周圍的土壤中,結(jié)合形成強度較高的混凝土，并隨著注漿量的增加，水泥漿液不斷向由于受泥漿浸泡而松軟的樁端持力層中滲透，增加了樁端的承壓面積，同時相當于對鉆孔樁進行擴底。當水泥漿液滲透能力受到周圍致密土層的限制，使壓力不斷升高，對樁端土層進行擠壓、密實、充填、固集、滲透，將使樁底沉渣、樁端受到擾動的持力層得到有效的加固或壓密，改善了樁、土之間的聯(lián)系，提高了樁周圍土體的承載力，從而提高了單樁承載力和基礎(chǔ)的沉降、不均勻沉降。

　　二、施工工藝和要點

　　鉆孔灌注樁施工→鋼筋籠預(yù)置注漿管→澆注樁體混凝土后12h內(nèi)清水疏通注漿管→7天后開啟注漿管，使?jié){液均勻加入，加固土體→注漿量(或注漿壓力)達到設(shè)計要求后，停止注漿

　　(1)壓漿管的制作

　　在制作鋼筋籠的同時制作壓漿管。壓漿管采用直徑為25mm的黑鐵管制作，接頭采用絲扣連接，兩端采用絲堵封嚴。壓漿管長度比鋼筋籠長度多出55cm，在樁底部長出鋼筋籠5cm，上部高出樁頂混凝土面50cm 但不得露出地面以便于保護。壓漿管在最下部20cm制作成壓漿噴頭(俗稱花管)，在該部分采用鉆頭均勻鉆出4 排(每排4個)、間距3cm、直徑3mm的壓漿孔作為壓漿噴頭;用圖釘將壓漿孔堵嚴，外面套上同直徑的自行車內(nèi)胎并在兩端用膠帶封嚴，這樣壓漿噴頭就形成了一個簡易的單向裝置：當注漿時壓漿管中壓力將車胎迸裂、圖釘彈出，水泥漿通過注漿孔和圖釘?shù)目紫秹喝胨槭瘜又?，而混凝土灌注時該裝置又保證混凝土漿不會將壓漿管堵塞。

　　(2)壓漿管的布置

　　按圖紙要求，將2根壓漿管對稱綁在鋼筋籠外側(cè)。成孔后清孔、提鉆、下鋼筋籠，在鋼筋籠吊裝安放過程中要注意對壓漿管的保護，鋼筋籠不得扭曲，以免造成壓漿管在絲扣連接處松動，噴頭部分應(yīng)加混凝土墊塊保護，不得摩擦孔壁以免車胎破裂造成壓漿孔的堵塞。按照規(guī)范要求灌注混凝土。

　　(3)壓漿時間的選擇

　　根據(jù)以往工程實踐，在碎石層中，水泥漿在工作壓力作用下影響面積較大。為防止壓漿時水泥漿液從臨近薄弱地點冒出，通常壓漿的樁在混凝土灌注完成7天后，并且該樁周圍至少8m 范圍內(nèi)沒有鉆機鉆孔作業(yè)，該范圍內(nèi)的樁混凝土灌注完成也應(yīng)在3天以上。

　　(4)壓漿施工順序

　　壓漿時******采用整個承臺群樁一次性壓漿，壓漿先施工周圈樁位再施工中間樁;壓漿時采用2根樁循環(huán)壓漿，即先壓第1 根樁的A 管，壓漿量約占總量的70 %(111～114t 水泥)，壓完后再壓另1 根樁的A 管，然后依次為第1 根樁的B 管和第2 根樁的B 管，這樣就能保證同一根樁2 根管壓漿時間間隔30～60min 以上，給水泥漿一個在碎石層中擴散的時間。壓漿時應(yīng)做好施工記錄，記錄的內(nèi)容應(yīng)包括施工時間、壓漿開始及結(jié)束時間、壓漿數(shù)量以及出現(xiàn)的異常情況和處理的措施等。

　　三、施工要點

　　(1).注漿工藝各項標準

　　①.本項目灌注樁為樁端后注漿，注漿用水泥采用42.5級新鮮普通硅酸鹽水泥,漿液水灰比控制在0.6，水泥用量為每根樁大約1.8噸(?700)。

　　②.在灌注樁身混凝土前,先預(yù)埋二根 ?50x3.8底端帶單向筏的注漿鋼管,注漿管必須定位準確，保證注漿頭暢通。

　?、?注漿管應(yīng)與鋼筋籠的加勁筋綁扎固定或焊接，上部注漿管應(yīng)采用絲扣連接,并使注漿管底部噴漿頭插至樁孔底部(進入樁端≥5cm)。待樁身混凝土初凝后,用高壓水(8.0MPa)開塞,一周后開始壓漿，壓力控制在2~5MPa。

　?、?后注漿閥應(yīng)具備下列性能：a)應(yīng)能承受1Mpa以上靜水壓力;b)其外部保護層應(yīng)能抵抗砂石等硬質(zhì)物的刮撞而不受損;c)其應(yīng)具備逆止功能。

　　(2).后注漿作業(yè)要求

　?、?注漿作業(yè)宜于成樁7d后開始，不宜遲于成樁30d后;

　?、?注漿作業(yè)與成孔作業(yè)點距離不宜小于8～10m;

　?、?樁端注漿應(yīng)對同一根樁的各注漿導(dǎo)管依次實施等量注漿;

　?、?對于樁群注漿宜先外圍后內(nèi)部;

　?、?滿足下列條件之一時可終止注漿：注漿總量超過1.8噸(?700)，且注漿壓力達到1.2~4MPa或注漿總量超過75%和注漿壓力超過4MPa;

　?、?注漿總量超過75%，注漿壓力小于1.5MPa，應(yīng)調(diào)小水灰比，連續(xù)壓漿至1.5MPa且注漿總量不低于設(shè)計量要求。若注漿壓力長時間低于正常值或地面出現(xiàn)冒漿或周圍樁孔串漿，應(yīng)改為間歇注漿，間歇時間宜為30～60min，重新注漿并達到前述終止條件方可停止注漿。

　　四、常見問題及對應(yīng)措施

　　壓漿噴頭無法打開?

　　壓力達到10MPa 以上仍然打不開壓漿噴頭，說明噴頭部位已經(jīng)損壞，不要強行增加壓力，可在另一根管中補足壓漿數(shù)量。

　　樁側(cè)等部位出現(xiàn)冒漿?

　　壓漿時，注漿壓力保持不變但注漿速度明顯下降或停止時，說明樁底已經(jīng)飽和，可以逐步減少注漿直至停止壓漿;若從本樁側(cè)壁冒漿且壓漿量較少，可將該壓漿管用清水或用壓力水沖洗干凈，等到第2天原來壓入的水泥漿液終凝固化、堵塞冒漿的毛細孔道時再重新壓漿。

　　單樁壓漿量不足?

　　壓漿時******采用整個承臺群樁一次性壓漿，壓漿先施工周圈樁形成一個封閉圈，再施工中間，能保證中間樁位的壓漿質(zhì)量，若出現(xiàn)個別樁壓漿量達不到設(shè)計要求，可視情況加大臨近樁的壓漿量作為補充。